恒星际空间中导航，伊卡洛斯工程的远大梦想

很多人对于导航并不陌生，但如何在星际空间导航，你知道么？这是一项十分伟大的工程，伊卡洛斯星际航行工程就是这样一个计划，旨在发射一艘无人飞船进行星际航行，并前往距离地球最近的一颗恒星。伊卡洛斯星际航行工程的科学家正在研究宇宙飞船如何在数光年远以及高速运动状态导航与定位的问题。

当前行星际航行的导航方式是使用恒星或者宇宙射电信号进行导航，通过测量相对天体的角度来定位和测速。而后者则是代表飞船使用行星引力场进行初始段的加速，这也是旅行者探测器的飞行技巧，其也被称为天体引力导航技术。

星际导航问题一直在困扰着人们，由于人类航天水平确实跟不上理论中的计划，而且星际导航的问题需要强大的空间观测能力做铺垫。进行恒星际的航行，所前往的恒星距离飞船越来越近，要想得知此刻飞船的位置和速度就非常棘手。按设计的思路，飞船目前是以12%的光速进行高速航行，对其进行精确控制的非常必要的，科学家目前已经计算出其相对应的状态方程，以在这个速度下进行航向的调整。这些前人的积累以及数据的修正都被纳入未来的星际航行计划中，这其中也包括伊卡洛斯计划。

在伊卡洛斯计划中，探测器系统将变得越加成熟。目前已经能通过现代化的空间观测网对目标恒星的具体情况进行详细的研究，可以精确地确定其距离和位置，这些都将对伊卡洛斯计划产生深远的影响。

由于伊卡洛斯计划还处于项目讨论阶段，还没涉及到具体的飞船制造，所以可以采用多种方式进行飞船改进，特别是在现代化得制导和导航仪，以及恒星跟踪仪、姿态传感器等都可以为飞船提供精确的目的地指示和抵达时精确的减速。

但是如果伊卡洛斯飞船进行到减速阶段时，飞船的导航控制将转为自动导航，不再需要人工控制了，也就是说：这是一艘名副其实的全自动探测飞船，因为目标恒星距离我们太远，将近4光年的距离不可能进行人工控制。飞船将在自主导航下对行星进行探测，这一切对导航系统也提出了更高的要求，例如要求精确提供目标恒星中各个行星的轨道参数等。

（伊卡洛斯飞船的一个探测器释放着落系统）

与飞船上其他系统一样，导航系统将需要工作长达100多年，不仅要能自动处理设备故障，同时也要抵御复杂不利的星际空间。其中一个可行的设想是：在路途上提前发射多个探测器，作为中继制导的导航站，这就是“星座导航”模式。

“星座导航”模式的最大优点是：如果整体式的导航系统出现故障，那整个飞船航行就失败了，而由许多导航探测器组成导航网不会受到全军覆没的危险，而探测器上的小发动机还可以为飞船减速提供动力。这种星座模式导航可能将使用干涉网平台进行联网。

另一个关于导航的问题就是如何与地球通讯。不仅飞船航行时需要有通讯设备，而且到达目标恒星进行探测后也要把数据传回地球。科学家准备了40米直径的天线进行通讯，而且还要保证天线要精确指向地球，这对飞船在另一个恒星系统中的定位又提出了更高的要求，这事也星际航行计划真正挑战之处。目前也有研究表明：利用激光进行星际通讯可以增加伊卡洛斯飞船的数据传输量。

总之空间导航和制导定位问题面临着众多挑战，这不仅仅是伊卡洛斯的任务，也是人类要思考的问题。